موضوعات اصلي
امروزه و در عصر پیشرفت تکنولوژی، کاربرد و استفاده از طیف‌های فرکانسی و امواج رادیویی در حال گسترش روزافزون است. مهم‌ترین مزیت این فناوری کاهش حجم اتصالات و وسایل رابط همچون سیم‌ها و کابل‌ها هستند که در نتیجه موجب کاهش چشم‌گیر هزینه‌ها می‌گردند. به طوری که روابط بدون سیم جایگزین مطمئن آنها می‌شوند.
ارتباطات به وسیله امواج رادیویی، برپایه قوانین فیزیک و انرژی امواج الکترومغناطیسی استوار است. بدین منظور برخی مفاهیم اولیه مربوط به این موضوع را به اجمال از نظر می‌گذرانیم.
همه ما تاکنون عباراتی نظیر UHF, VHF, AM, FM و ... را شنیده‌ایم. فضای اطراف ما آکنده از امواج رادیویی است که در تمام جهات در حال انتشار و عبور و مرور می‌باشند. اصولا یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی می‌باشد که معمولا توسط آنتن منتشر می‌گردد. امواج رادیویی دارای فرکانسهای مختلفی هستند، که برحسب کاربری مطابق با استانداردهایی تقسیم‌بندی شده‌اند. در آمریکا FCC کمیته ملی ارتباطات مسئولیت مدیریت و تصمیم‌گیری در مورد تخصیص طیف‌های فرکانسی و صدور مجوز و یا تعیین استانداردها را برعهده دارد.
امواج رادیویی در هوا با سرعتی نزدیک به سرعت نور انتقال می‌یابند. این امر یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری می‌باشد که نقش بسزایی در تسریع ارتباط به عهده دارد.
واحد اندازه گیری فرکانس رادیویی hertz "هرتز" یا "سیکل بر ثانیه" است و برای فرکانسهای بزرگ‌تر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتی مانند KHz "کیلوهرتز"، MHz "مگا هرتز" و ... استفاده می‌شود. در جدول تقسیم بندی فرکانس‌ها برحسب واحد آمده است.
امواج رادیویی دارای فرکانس‌ها و باندهای مختلفی هستنتد، به وسیله یک گیرنده مخصوص رادیویی شما میتوانید، امواج مربوط به همان گیرنده را دریافت نمایید. برای مثال زمانی که شما مشغول گوش دادن به یک ایستگاه رادیویی هستید، گوینده فرکانس ۹۱.۵ MHz و باند FM را اعلام می‌کند. رادیوی FM شما تنها میتواند گستره فرکانسی تخصیص یافته مربوط به خود را دریافت نماید.
Wavelength یا طول موج یک سیگنال الکترومغناطیسی با فرکانس یا بسامد آن رابطه معکوس دارد، بدین معنی که بالاترین فرکانس کوتاه ترین طول موج را دارا می‌باشد . در کل سیگنال‌های با طول موج‌های بلند تر مسافت بیشتری را می‌پیمایند و از قابلیت نفوذ بهتری در میان اجسام در برابر سیگنال‌های دارای طول موج کوتاه برخوردارند.
دردسته بندی امواجی که قبلا ذکر شد هر گروه کاربردهای خاص خود را دارد در زیر برخی از آنها آمده است : ۱) متحرک هوانوردی ۲) ناوبری رادیویی ۳) آماتور ۴) آماتور ماهواره ای ۵) پخش همگانی صدا ۶) متحرک خشکی ۷) متحرک دریایی ۸) هواشناسی ماهواره ای ۹) تعیین موقعیت رادیویی و ماهواره ای ۱۰) تحقیقات فضایی ۱۱) پخش تصاویر تلویزیونی و غیره... که خود نیز دارای دسته بندی هستند. یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی است که میتواند بوسیله یک آنتن انتشار یابدوهمانطور که میدانید امواج رادیویی فرکانسهای متفاوتی دارند یکی از سوالهای ابتدایی شما ممکن است این باشد که چرا برخی از امواج و فرکانسهایی که حتی بر روی یک باند مشترک منتشر می شوندمثلا باند "F M" چرا بوسیله رادیوهای گیرنده خانگی قابل دریافت نمی باشند؟ پاسخ این است که گیرنده خانگی شما فقط میتواند باندهاوفرکانسهایی را که کارخانه سازنده از پیش برای آن تعیین کرده و مثلا برای موج FM بین ۸۸ megahertz تا ۱۰۸ megahertz می باشد را دریافت نماید.
در زیر بخشی از کاربردهای این امواج با ذکر محدوده فرکانسی آمده است:
▪ رادیوهای AM از ۵۳۵ کیلو هرتز تا ۱.۷MHz ▪ رادیوهای موج کوتاه: ۵۰۹ MHz تا ۲۶.۱ MHz ▪ رادیوهای باند شهری: ۲۶.۹۶MHz تا ۲۷.۴۱MHz ▪ رادیوهایFM از ۸۸ تا ۱۰۸MHz
و برخی تقسیمات جزئی‌تر عبارتند از:
▪ سیستم‌های دزدگیر، دربازکن بدون سیم پارکینگ و ... : در حدود ۴۰MHz ▪ تلفن‌های بدون سیم متداول: در حدود ۴۰ MHz الی ۵۰ MHz ▪ هواپیماهای مدل کنترلی: در حدود۷۲MHz ▪ ماشین‌های اسباب‌بازی رادیو کنترلی: درحدود ۷۵MHz ▪ گردنبند ردیابی حیوانات: ۲۱۵MHz الی ۲۲۰MHz ▪ تلفن‌های سلولی (مانند موبایل):۸۲۴MHz الی ۸۴۹MHz ▪ تلفن‌های جدید بدون سیم: در حدود ۹۰۰MHz ▪ سیستم‌های موقعیت‌یاب ماهواره‌ای: ۱.۲۲۷ MHz الی ۱.۵۷۷ MHz
تعداد دیگری از دسته بندیهای فرکانسی را مشاهده مینمایید:
AM radio: ۵۳۵ kilohertz to ۱.۷ megahertz
Citizens Band (CB) radio: ۲۶.۹۶ megahertz to ۲۷.۴۱ megahertz Television stations: ۵۴-۸۸ megahertz for channels ۲-۶ FM radio: ۸۸ megahertz to ۱۰۸ megahertz Television stations: ۱۷۴-۲۲۰ megahertz for channels ۷-۱۳ Garage door openers, alarm systems, etc.: around ۴۰ megahertz Standard cordless phones: Bands from ۴۰ to ۵۰ megahertz Baby monitors: ۴۹ megahertz Radio controlled airplanes: around ۷۲ megahertz, which is different from... Radio controlled cars: around ۷۵ megahertz Wildlife tracking collars: ۲۱۵ to ۲۲۰ megahertz MIR space station: ۱۴۵ megahertz and ۴۳۷ megahertz Cell phones: ۸۲۴ to ۸۴۹ megahertz New ۹۰۰ MHz cordless phones: Obviously around ۹۰۰ megahertz! Air Traffic Control radar: ۹۶۰ to ۱,۲۱۵ megahertz Global Positioning System: ۱,۲۲۷ and ۱,۵۷۵ megahertz Deep space radio communications: ۲۲۹۰ megahertz to ۲۳۰۰ megahertz
Short wave radio: bands from ۵.۹ megahertz to ۲۶.۱ megahertz
